汽车空调系统的结构及其检修.doc

汽车空调结构及其检修汽车空调结构及其检修 StructureStructure andand repairrepair automobileautomobile airair conditioningconditioning 摘要 摘摘 要要 汽车空调顾名思义就是汽车安装的空调 和家用空调的功用差不多 都是 对空气质量进行调节的装置 只不过汽车空调专业性更强 不管车外天气状况 如何变化 汽车空调都能把车内空气的温度 湿度 流速 洁度保持在驾乘人 员感觉舒适的范围内 汽车空调在运行中 会因为自身及外部的原因出现一些故障 这时就对汽 车空调系统进行诊断修理 了解汽车空调系统的结构与工作原理 对汽车空调 的修理是相当必要的 本篇毕业设计论文 对汽车空调的发展 作用 结构原 理 常见故障的检查与修理做了简要介绍 并且附有两个实际案例 关键词关键词 汽车空调 结构原理 故障检修 Take to Automotive air conditioning is as the name suggests the car mounted air conditioning and household air conditioning function almost is on the air quality regulating device But the automobile air conditioning professional stronger No matter how the weather is outside the car car air conditioning can be put inside the air temperature humidity flow velocity cleanliness maintained in drivers feel comfortable range Automobile air conditioner in operation because of oneself and external causes the appearance of some fault then the automobile air conditioning system for diagnosis and repair Understanding of automotive air conditioning system structure and working principle the automotive air conditioning repair is very necessary The graduation design thesis the automotive air conditioning development function structure principle common fault inspection and repair is introduced briefly in this paper And with the two actual cases Key words automobile air conditioner structure principle fault maintenance 目录 目目 录录 第一章 汽车空调的发展汽车空调的发展 1 1 1 1 汽车空调的定义与功能 1 1 2 汽车空调系统的发展 1 1 3 汽车空调的功用及特点 3 1 3 1 汽车空调的功用 3 1 3 2 汽车空调的特点 3 第二章第二章 汽车空调的结构与原理汽车空调的结构与原理 5 5 2 1 桑塔纳汽车空调系统的结构 5 2 2 采暖系统 5 2 2 1 采暖系统的组成 5 2 2 2 采暖系统的工作原理 6 2 3 制冷系统 7 2 3 1 制冷系统的组成 7 2 3 2 制冷系统的工作原理 10 2 4 送风系统 11 2 4 1 吸气段 11 2 4 2 送气通风段 11 2 4 3 空气分配段 12 2 5 通风及空气净化系统 12 2 5 1 汽车的通风系统 12 2 5 2 汽车空气净化系统 13 2 6 电子控制系统 13 2 6 1 汽车制冷系统控制电路 14 2 6 2 汽车采暖系统控制电路 15 第三章第三章 汽车空调的常见故障与检修汽车空调的常见故障与检修 17 17 3 1 汽车空调系统的故障诊断 17 3 2 汽车空调系统常见故障的分析与排除 19 3 3 汽车空调系统主要部件的拆装检修 21 3 3 1 压缩机的检修 21 3 3 2 冷凝器的检修 26 3 3 3 蒸发器的检修 27 3 3 4 膨胀阀的检修 27 3 3 5 储液干燥器的检修 28 第四章第四章 案例分析案例分析 29 29 第五章第五章 总结与展望总结与展望 32 32 致致 谢谢 33 33 第一章 汽车空调的发展 1 第一章第一章 汽车空调的发展汽车空调的发展 1 1 汽汽车车空空调调的定的定义义与功能与功能 汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置 不管车外天气状 况如何变化 它都能把车内空气的温度 湿度 流速 洁度保持在驾乘人员感 觉舒适的范围内 温度 是热度的度量 是空调系统里最重要的指标 人感到最舒服的温 度是 20 28 超过 28 人就会觉得燥热 超过 40 即为有害温度 会对 人体健康造成损害 低于 14 人就会感到冷 当温度下降到 0 时 会造成 冻伤 因此 空调应控制车内温度夏天在 25 冬天在 18 以保证驾驶员正 常操作 防止发生事故 保证乘员在舒适的状况下旅行 湿度 是指空气中含水蒸气量的多少 湿度一般有 3 种表示方法 绝对 湿度 含湿量和相对湿度 空调系统中常用相对湿度来表示 相对湿度是指空 气中水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力之比 反映了湿空气中湿蒸气含量接近 饱和的程度 人觉得最舒适的相对湿度在 50 70 所以汽车空调的湿度参 数要求控制在此范围内 流速 是指空气的流动速度和方向 对人体舒适性影响很大 夏季 气 流速度稍大点 有利于人体散热降温 但过大的风速直接吹到人体上 也会使 人感到不舒服 冬季 气流速度尽量小一些 风速太大了 会影响人体保温 洁度 是指车内空气的清新度 由于车内空间小 乘员密度大 在密闭 的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高 汽车发动机废气中的一氧化碳和 道路上的粉尘 野外有毒的花粉都容易进入车厢内 造成车内空气混浊 影响 驾乘人员身体健康 这样汽车空调必须具有对车内空气进行过滤的功能 以保 证车内空气的清新度 1 2 汽汽车车空空调调系系统统的的发发展展 早在1886年 德国的卡尔 奔驰制造出世界上第一辆三轮汽车以来 至今已 有110多年的历史 世界汽车工业经过几次的革命和飞跃发展 使汽车成为今天 人们的重要交通代步工具 并成为各国工业的主要支柱产业 而汽车空调的问 世却比汽车发展整整迟了近半个世纪的时间 1925年首先在美国出现了利用汽车冷却水通过加热取暖的方法 1927年 在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置 当时轰动了世界各国汽车制造 商 第一章 汽车空调的发展 2 到了1938年 美国人帕尔德发明了汽车空调 他根据电冰箱 冷气 的原理 在一辆老爷车上进行了试验 又于1939年 将改进后的冷气机 安装在美国福 特汽车公司制造的林肯 型汽车中 效果很好 1940年 美国Packard公司第一次将机械制冷用于车用空调 为世界汽车空 调市场开辟了发展之路 1953年 美国的一些汽车制造厂商 将空调正式开始在普通的汽车上使用 接着便进行大批量生产汽车空调 当地装有冷气的汽车已达车辆总数的10 计5万套 1954年 通用汽车公司首先在纳什牌汽车上安装了冷暖一体化的空调器 汽车空调才基本上具有调节控制车内温度 湿度的功能 1964年 第一台自动控温的汽车空调 装置在美国通用汽车公司的凯迪拉 克名牌豪华汽车中 标志着汽车空调技术进入自动控制阶段 紧接着福特 克 莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级汽车上安装自动空调 1967年 世界上装置汽车空调的汽车已达354万辆 1971年之后 日本丰田汽车公司的世纪 皇冠 英国的劳斯莱斯 德国的 梅赛德斯 奔驰等豪华高级汽车中 都分别安装了自动汽车空调设备装置 1973年美国通用公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控 制汽车空调系统 1977年同时安装在各自地汽车上 将汽车空调技术推到一个 新高度 即微机控制阶段 此时 汽车空调已进入第四代产品 第一章 汽车空调的发展 3 我国于 70 年代 最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗汽车上 1976 年 由 原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调 配套在上海牌汽车 SH760A 汽车中 1 3 汽汽车车空空调调的功用及特点的功用及特点 1 3 1 汽汽车车空空调调的功用的功用 1 温度调节 这是汽车空调的主要功用 目前多数汽车的空调也主要具 有这一单一功用 夏季由制冷系统产生冷量对车厢内降温 冬季除大型客车采 用独立燃烧式加热器采暖外 其他车辆基本上采用汽车余热进行采暖 2 湿度调节 湿度对车内的乘员的热舒适感觉有很大影响 车厢内的湿 度一般应保持在30 70 以内 普通汽车空调不具备调节车内湿度的功能 只 有通过使用通风装置或开车窗靠车外空气来调节 高级豪华车采用的冷暖一体 化空调器 通过制冷和采暖的共同使用才能对车内的湿度进行适当的调节 3 气流调节 气流的流速和方向对人的舒适性影响很大 度合适时 流 速夏季流速大一些 冬季流速小一些 4 空气净化 车厢空气的质量是舒适的重要保证 车厢内的空气时刻受 到乘客呼出的CO2 乘员身体的各种异味 烟味 化妆品味 非金属材料味 大 气中的悬浮物的污染及环境异味的影响 因而在汽车的空调的进风口都装有空 气过滤装置和空气净化装置 1 3 2 汽汽车车空空调调的特点的特点 1 要求制冷量大 降温迅速 车厢内乘员密度大 散发热量多 热负荷大 太阳直射车厢隔热困难 乘 客在车中停留时间短等等 要求汽车空调能在较短的时间内把车内的空气调节 到规定值 2 不能用电力作为动力源 汽车空调用电力作为动力是不可能的 对一些中小型车 单独给空调系统 增加一个内燃机又是不经济的 因而非独立式汽车空调均采用汽车发动机作为 动力源 使空调系统受发动机工况的影响较大 3 冷凝温度高 汽车空调的冷凝器只能装在发动机舱的前端 经过多年研究试验 这是最 佳的位置 其周围环境的温度最低也有七十几度 这就为其进行热交换即冷凝 的过程造成很大的影响 同时也影响发动机的散热 4 制冷剂易泄漏 汽车是运动的机器 尤其是在不平坦的道路上行驶时 汽车是在承受很强 烈的振动中工作的 各连接处很容易松动 另外在受到不同的冲击 泥浆的腐 蚀等都容易产生制剂泄漏的现象 第一章 汽车空调的发展 4 5 汽车结构紧凑 空调安装困难 在空调系统中尤其是安装在车厢内进行热交换的蒸发器 由于安装位置受 到局限 故对其结构的要求已近乎到了苛刻的程度 随着汽车发展的家庭化 小型化 这一矛盾将更加突出 6 车内风量分配不易均匀 由于汽车本身的结构原因 汽车空调风道的设计难以满足车内风量的均匀 分配 第二章 汽车空调系统的组成与原理 5 第二章第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 完善的汽车空调系统应由采暖系统 制冷系统 送风系统 通风及空气净 化系统 电气控制系统 5 个部分组成 下面以桑塔纳汽车为例分别对上述 5 个 部分的组成与原理进行介绍 2 1 桑塔桑塔纳纳汽汽车车空空调调系系统统的的结结构构 桑塔纳 2000 系列汽车空调系统采用了对大气层无害的新型制冷剂 R134a HCF134a 空调系统在原普桑空调的基础上对蒸发器 压缩机 冷凝 器 储液器 软管 加注阀等总成或零件作了重大改进 使它的降温效果有了 明显提高 桑塔纳 2000 系列汽车空调系统布置如图 1 1 所示 图 1 1 空调系统的布置 1 控制装置 2 进气罩 3 蒸发箱 4 S 管 5 D 管 6 冷凝器 7 C 管 8 空调压缩机 9 储液干燥器 10L 管 11 加热器 2 2 采暖系采暖系统统 汽车空调可以向车内提供暖风 提高车室内的温度 使乘员在冬天不再感 觉到寒冷 另外在冬季或者初春 室内外温差较大 车窗玻璃会结霜或起雾 影响驾驶员和乘客的视线 不利于安全行车 这时可以用暖风来除霜和除雾 这种对车内空气或进入车内的外部空气进行加热的装置 称为汽车采暖系统 汽车需要的热量较小 通常用发动机的余热来直接供暖 2 2 1 采暖系采暖系统统的的组组成成 采暖系统主要由取暖水箱 加热器 鼓风机 加热器进出水管 热水开 关等组成 如图2 1 2 2所示 现代汽车多用整体式空调 它是把水暖加热器和 制冷蒸发器装在一个箱体内 共用一台风扇 桑塔纳2000时代超人的空调就是 这一类 两者之间用阀门隔开 如图2 3所示 下面主要介绍水暖式采暖系统 的工作原理 第二章 汽车空调系统的组成与原理 6 图2 1 采暖系统总成 1 加热器 2 搭铁线 3 调速电阻器 4 鼓风机 5 鼓风机电机冷却管 2 2 2 采暖系采暖系统统的工作原理的工作原理 图2 2 水暖式空调系统结构与工作原理 以水暖式采暖系统为例 如图 2 2 所示 从发动机出来的冷却液经过节温器 在温度达到 80 时 节温器开启 让发动机冷却液流到采暖系统的加热器 在 节温器和加热器之间设置了一个热水开关 用来控制热水的流动 冷却液的另 一部分流到散热器散热 冷却液在加热器散热 用来加热周围的空气 然后再 用风扇送到车内 冷却液从加热器出来 通过水泵的泵收 又重新进入发动机 的水箱内 冷却发动机 完成一次采暖循环 第二章 汽车空调系统的组成与原理 7 图2 3 整体式空调 2 3 制冷系制冷系统统 制冷系统的作用是在天气较热时 提供冷气 带走车厢内的热量 以降低 车箱内的温度 汽车空调制冷系统是利用一种物质由于温度的变化而导致形态 变化的原理来产生制冷效应的 该种物质称为制冷剂 也叫冷媒 过去桑塔纳 汽车上常采用R12作为制冷剂 但由于R12含有氯原子 使用中会分离出氯离子 导致大气臭氧层的破坏 因此 R12已经被禁止使用 现代的桑塔纳汽车使用 R134a作为汽车空调的首选制冷剂 R134a在标准大气压下的蒸发温度为 26 18 汽车空调利用蒸气压缩制冷装置 使R134a循环流动来实现制冷 R134a低 温下吸取冷却对象的热量而汽化 使被冷却对象得到降温 然后 又在高温下 把热量传给周围介质冷凝成液体 如此不断循环 借助于R134a的状态变化 达 到制冷目的 2 3 1 制冷系制冷系统统的的组组成成 汽车空调制冷系统多种多样 但其基本结构相差不大 汽车空调系统主要 由下面几部分组成 制冷剂 压缩机 冷凝器 干燥过滤器 膨胀阀 蒸发器 等部分组成 如图 2 4 所示 图2 4制冷系统的组成 1 冷凝器 2 储液干燥器 3 高压蒸汽软管 4 视液镜 5 高压液体软管 6 低压蒸汽软管 7 热力膨胀阀 8 蒸发器 9 压缩机 第二章 汽车空调系统的组成与原理 8 制冷剂 俗称冷媒 是制冷系统中的一种工作介质 通过自身的 相态 的变化来实现热交换 从而达到制冷的目的 压缩机是空调制冷系统的心脏 它是使制冷剂R134a在系统内循环的动力源 它的作用是使R134a由低温低压气体压缩为高温高压气体 没有它 空调系统不 仅不制冷而且还失去了运行的动力 压缩机的动力大部分来自于汽车发动机 为适用R134a制冷剂 桑塔纳汽车空调系统的压缩机已改为SE 5H14型压缩机 SE 5H14型压缩机属于摇摆斜盘式压缩机如图2 5所示 图 2 5 摇摆式压缩机内部结构 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气进行冷却 并使其凝 结为液体 凝结时所放出的热量被排至大气中 它经常与水箱一起被安装在车 头 由于使用HCF134a制冷剂后 系统压力升高 为提高冷凝效果 已将桑塔纳 LX型采用的管片式冷凝器 改为传热效果更好的全铝管带式平流冷凝器如图2 6 所示 图 2 6 管带式冷凝器结构图 储液干燥器实际上是一个储存制冷剂及吸收制冷剂水分 杂质的装置 一 方面 它相当于汽车的油箱 为由于泄漏制冷剂而多出的空间补充制冷剂 另 一方面 它又像空气滤清器那样 过滤掉制冷剂中掺杂的杂质 储液干燥器中 还装有一定的硅胶物质 起到吸收水分的作用 储液干燥器要直立安装 如图 2 7 所示 倾斜度不要大于 150 否则 液态与气态制冷剂将不能完全分离 在 空调系统的安装与维修过程中 干燥器必须最后一个安装到系统中 防止空气 第二章 汽车空调系统的组成与原理 7 进入干燥器 由于R134a 与水的亲和力强 脱水困难 故干燥剂由原来的 XH 4A 5 改为 XH 7 第二章 汽车空调系统的组成与原理 8 干燥剂用量增加 为提高罐体的抗腐蚀能力 其材料由铁改为铝 图 2 7 储液干燥器结构 1 窥视玻璃 2 过滤器 3 干燥剂 4 引出管 5 组合开关 蒸发器的作用与冷凝器正好相反 它是制冷剂由液态变成气态 即蒸发 吸收热量的场所 车内湿热空气通过蒸发器时 蒸发器内液态雾状制冷剂吸收 流经蒸发器的湿热空气热量 蒸发而使空气冷却 湿气凝结成露水沿导流管排 出车外 冷干空气经风机作用循环于车内 最终体现了汽车空调制冷的作用 由于采用R134a制冷剂 引起冷凝压力和温度上升 制冷效率下降 为此 桑塔 纳2000系 第二章 汽车空调系统的组成与原理 列轿车的蒸发器的扁管加宽 翅片间距减小 从而增大了热交换面积 改善了 换热性能 膨胀阀的作用是降低进入蒸发器内的制冷剂的压力 控制进入蒸发器内的 制冷剂的流量 压力降低 温度同时降低 制冷剂雾化成液态微粒 制冷剂易 于吸热而蒸发膨胀 控制进入蒸发器内的制冷剂的流量可以防止因制冷剂流量 过大使蒸发器温度过低而结冰 也可以防止因制冷剂流量过小使蒸发器过热而 使空调系统制冷度不足 桑塔纳 2000 系列轿车采用 H 型膨胀阀 如图 2 9 所示 主要由阀体 感温元件 调节杆 弹簧 球阀等组成 与桑塔纳 LX 型采用的 F 型膨胀阀相比 由于它的感温元件直接安装在阀体内 因而调节灵敏度和制冷 效率更高 图 2 9 H 型膨胀阀结构示意图 1 感温元件 2 调节杆 3 球阀 4 弹簧 5 阀体 2 3 2 制冷系制冷系统统的工作原理的工作原理 汽车空调制冷系统原理可以理解如下 如图2 10所示 压缩机运转时 将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后 在 高温高压 约 70 1 471 kPa 的状况下排出 这些气态制冷剂流入冷凝器 并在此受到散热器和冷却风扇的作用强制冷却到 50 左右 这时 制冷剂由气 态变成液态 被液化了的制冷剂 进入干燥过滤器 除去水分和杂质后 流入 膨胀阀 高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔流出 变为低压雾状后流入蒸发器 雾状制冷剂在蒸发器内吸热气化变成气态制冷剂 从而使蒸发器表面温度下降 从送风机进来的空气 不断流过蒸发器表面 被冷却后送进车厢内 使车厢内 降温 气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入 这样反复循环即可达到 制冷的目的 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 12 图2 10 制冷系统的工作原理 2 4 送送风风系系统统 送风系统的作用是吸入来自车外或车内的空气 经蒸发器制冷或加热器加 热后通过一些风门的控制后送到车内各个部位 桑塔纳空调系统出风口布置如 图 2 11 所示 图 2 6 为一种典型的复合式箱体管路系统 该系统理论上分 3 个 部分 由吸气段 送气通风段 加热器与空调蒸发器 和空气分配段组成 图 2 11 空调系统出风口布置 2 4 1 吸气段吸气段 包括外界 新鲜 空气吸进 车内 回流 空气吸进和外界 回流空气风门 这一段出口段为鼓风机 一般来讲 当处于最大制冷档 MAXA C 的模式时 空气由车内回流空气供给 其余档位模式的空气均来自外面环境 有些系统甚至在 最大制冷档时 亦提供超过20 的新鲜空气 以保证车内略有正压 以防止有 害排气进入车内而危害人的健康 2 4 2 送气通送气通风风段段 送气通风段是系统的中心段 它包括 加热器 蒸发器以及混合门 所有 空气均通过蒸发器 车内舒适性所要求的所有温度和湿度 正是这一段完成的 第二章 汽车空调系统的组成与原理 2 4 3 空气分配段空气分配段 空气分配段将经蒸发器制冷或加热器加热后的空气或从地面出风口 或从 除霜出风口 或从仪表板出风口排出 这取决于模式门的位置 2 5 通通风风及空气及空气净净化系化系统统 通风和净化是汽车空调的重要组成部分 由于汽车车厢的自身特点 容积 小 人员密度大 光辐射强 密封难度高 再加上乘员的分泌 呼吸及人为的 因素等原因 很容易使车内的空气受到污染 因而 对车厢内进行通风换气和 对进入车厢内空气进行过滤 净化是完全必要的 空气净化系统的作用就是不 断把向车内补充外界的新鲜空气对车内空气进行过滤 以保证车内空气的清新 度 2 5 1 汽汽车车的通的通风风系系统统 汽车通风时 新鲜空气的引入量必须大于排出和泄漏量 才能保持车内处 于正压状态 既车内压力略大于车外压力 避免车外的空气直接进入车厢内 影响车内的空气状态 同时也可避免发动机工作产生的废气通过风道进入车厢 内 汽车通风系统的通风形式可分为动压通风和强制通风两种类型 1 动压通风 动压通风又称自然通风 是利用行车时相对运动所产生的气流压力差形成 的 动压通风不需要另外消耗能量 结构简单 但通风不均匀 正压区的压力 大小和进风量取决于车速 风口处的风速会很大 通风量的变化也大 图2 13为 汽车通风循环示意图 图2 13 汽车动压通风循环示意图 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 12 2 强制通风 强制通风是利用换气扇强制将空气送入车内 或把车厢内的空气强制抽出 车外 以达到通风换气的目的 强制通风需有专用设备和另外消耗能源 在装 有制冷和采暖的空调系统的车辆上 大多采用通风 制冷和采暖的联合装置 2 5 2 汽汽车车空气空气净净化系化系统统 目前 汽车的空气净化系统常用的有空气过滤式和静电除尘式两种 空气过滤式的空气净化装置是在空调系统的进风口和出风口处设置空气滤 清装置 利用该装置能滤除空气中的灰尘和杂物 结构简单 工作可靠 只要 定期清理滤网上的灰尘和杂物即可 故广泛地应用在各种汽车的空调系统之中 静电除尘式的空气净化装置是在空调系统的进风口处除安装空气滤网外 还在其后再设置一套静电除尘装置 它除具有过滤和吸附微小颗粒的杂质外 还具有除臭 杀菌和产生负离子更新车内空气的作用 由于其结构复杂 成本 高 所以只用于一些高级的汽车上 图2 14为一个静电除尘式空气净化装置示意图 其工作过程如下 1 由粗滤器去除空气中较大的尘粒 2 由静电除尘器吸附细微尘埃 3 通过活性炭过滤器除去异味 4 由负离子发生器产生负离子 5 将净化的空气通过鼓风机送入车厢内 图2 14 静电除尘式空气净化装置示意图 1 粗滤器 2 除尘电极 3 充电电极 4 活性炭过滤器 5 负离子发生器 6 鼓风机 7 净化空气 8 污浊空气 2 6 电电子控制系子控制系统统 电子控制系统的作用是根据各种温度 压力 转速等信号 控制空调压缩 机 鼓风机 冷凝器风扇等部件的动作 以确保使车内空气保持在驾乘人员感 觉舒适的范围内 电子控制系统主要包括电源开关 A C 开关 电磁离合器 鼓风机开关及调速 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 13 电阻器 各种温度传感器 制冷剂高低压力开关 各种继电器等 近几年来不 少 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 14 高级汽车上普遍采用了微机自动控制 大幅度降低了人工调节的麻烦 提高了 空气经济性和空调效果 2 6 1 汽汽车车制冷系制冷系统统控制控制电电路路 汽车制冷系统的控制电路如图 2 15 所示 汽车制冷系统控制电路一般由下 列 部分组成 图2 15 汽车制冷系统电路 1 压缩机电磁离合器 2 点火线圈 3 压力开关 4 鼓风机开关 5 鼓风电动机 6 点火开关 7 保险丝盒 8 温度调节旋钮 9 热敏电阻 10 温度检测电路 11 发动机转速检测电路 12 放大器 13 真空转换阀 1 电源控制部分 电源控制部分包括蓄电池 点火开关 保险丝 继电器 鼓风机开关 鼓 风机 电磁离合器 电源控制部分的功能是点火开关在接通的位置时 只要鼓 风机开关闭合 即高 中 低三挡任一位置上 空调就投入正常工作 也就 是说电磁离合器吸合 压缩机工作 制冷剂开始循环制冷 同时 鼓风机开始 旋转 空气通过蒸发器被夺去热量变成冷气吹入车厢 2 压缩机电磁离合器控制电路 汽车的压缩机是由发动机直接驱动 当电磁离合器吸合后压缩机主轴才能 运转 这是由于电磁离合器中线圈通电 产生电磁吸力 动力压板被吸在皮带 盘上 皮带盘便通过动力压板带动压缩机主轴旋转 点火开关在接通位置 鼓风机开关闭合 鼓风电动机电路接通 同时供给 放大电路电流 放大电路再使压缩机电磁离合器接通 电磁离合器通电与否受温度检测电路 发动机转速检测电路和安全控制电 路的控制 热敏电阻的电阻值随蒸发器出风口的温度变化而变化 即温度上升 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 13 时电 第二章 桑塔纳汽车空调系统的组成与原理 17 阻值下降 温度下降时电阻值上升 具有电阻负感温特性 这种电阻值变化转 换为电信号 传到怠速稳定放大器 怠速稳定放大器 实际上就是控制速度和温度的电路 它相当于很多开关 串联在一起 只要有一个开关断开了 继电器就断电 压缩机就不运转 怠速稳定放大器由发动机转速检测电路 温度检测电路和继电器三部分组 成 3 安全控制电路 当制冷系统由于某种原因出现压力 温度异常时 如果没有安全措施 就 会发生运行故障 因此 在汽车空调系统中都设有安全控制电路 安全控制电 路很简单 就是通过压力开关 温度开关等 当系统出现压力异常 温度异常 时 切断压缩机电磁离合器电路 使制冷压缩机停止运转 对制冷系统起到保 护和自动控制的作用 2 6 2 汽汽车车采暖系采暖系统统控制控制电电路路 汽车的采暖与换气装置的结构及工作过程如图2 17所示 当汽车在关闭车门 玻璃的情况下 强制将车外的新鲜空气经过滤清 升温之后 送到车厢内 图2 18所示是汽车采暖与换气装置电路图 汽车的换气通风和采暖量的调节就是通 过该电路的控制来实现的 采暖与换气装置的功能是 从车外吸入新鲜的空气 在鼓风机的作用下 把新鲜空气强制送到采暖装置内加热 经各配气风门分别 把热的空气送到汽车的车厢里面 采暖量的大小是靠调节鼓风机的转速和进水阀进水量的大小来实现的 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 18 图2 17 汽车的采暖与换气装置的结构示意图 图2 18 汽车的采暖与换气装置的电路图 1 点火开关 2 鼓风机电机 3 风扇开关 4 电阻器 5 温度保险丝 6 加热控制照明灯 7 照明开关 第三章 汽车空调系统的常见故障与维修 20 第三章第三章 桑塔纳空调系统的常见故障与维修桑塔纳空调系统的常见故障与维修 汽车空调系统的常见故障主要表现为 系统不制冷 制冷不足 取暖系统 不供暖或暖气不足 压缩机不能正常自动停转 断断续续有冷气流出 3 1 汽汽车车空空调调系系统统的故障的故障诊诊断断 日常诊断汽车空调故障的方法有 看 摸 听 测四个方面 此外还可以 利用仪表配合检查 1 听 从声响来判断压缩机的运行状况 正常的运转声应是 只能听到 压缩机有轻微而均匀的阀片跳动声 如果有敲击声 一般是制冷剂的 液击 声或者是敲缸现象 如果有摩擦声 可能是压缩机负荷太重 润滑油不足或者 断油以及离合器打滑等 2 看 观察冷凝器表面是否清净 防止杂物和泥土附在冷凝器上 观察 空调制冷系统所有连接部分是否有油渍 重点是压缩机轴封 前后盖板的密封 垫 检修阀 安全阀等 观察各条软管有无磨损 老化 鼓泡 裂纹和渗漏 看玻璃观察窗内制冷剂的状态 3 摸 打开空调开关 使制冷压缩机运转15 20分钟 用手摸空调系统管 路各部件的温度 正常情况下 高压端的管路为55 650C 而低压端管路呈低温 状态 低压端的部件和管路 连接部分都会出现水露 用双手小心触摸高压区 特别是高压端金属部件 如压缩机的出口阀 冷凝器 储液干燥器等 手感较 热而不烫手 则为正常 如果手感烫手 首先检查冷凝器的冷却是否良好 冷 凝器表面手否清洁而无杂物 风扇的风量是否过小 如果高压端手感热度不够 则为制冷制冷剂过少 如果没有温度 则为制冷剂全部漏光 如果在储液干燥器上出现霜冷或水露 都说明干燥剂破碎并堵住制冷剂流 动管道 膨胀阀的手感温度是比较特殊的 它的制冷剂进口连接处较热 但其出口 连接处较凉 有水露 这些都是正常现象 如果发现膨胀阀出口处有霜冷现象 则说明膨胀阀的阀口已经堵塞 必须马上处理 低压管的手感冰凉 有水露 但不应该有霜冷 若有霜冷则说明系统有问 题 可能是膨胀阀感温包内的传感液体已经漏光 应更换一个新的 也可能是 制冷剂太多需要放掉一些 或者是蒸发器的温度传感器 恒温器或压力控制器 出现故障 用双手触摸压缩机的进气口和排气口 手感温度应该有明显的差别 如果没有温度差别 则说明制冷剂全部漏光 如果差别不大 则说明制冷剂不 足 4 测 通过看 听 摸这些过程 只能发现不正常现象 但要最后的结 论还要借助一些检查手段以及压力表组对制冷系统进行测试 在掌握第一手资 料的基础上对各种现象做认真分析 判断出故障的部位 然后予以排除 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 17 检查调整皮带的张力 皮带张力根据结构不同 中心距不同 其皮带张 力 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 18 也不同 应按各车型的说明书进行检查 检查电磁离合器 按通离合器电源开关 此时压缩机应马上工作 断开 电源后 压缩机应立刻停止工作 冬天 当接通电源开关 如果压缩机不转 可能是由于低压保护开关起作用 此时可以直接从蓄电池引一条导线接通电磁 离合器 以证明离合器的好坏 若能正常运转 说明离合器无故障 冬天室外 温度很低 起动压缩机仍能运转 则说明低压保护开关已经损坏 检查风扇电机的调速器和继电器 接通风扇电机开关后 从低档到高档 分别拨动调速器 在各档让风扇运转15分钟 检查吹出的风量是否有变化 若 无变化 则可能是调速器的电阻箱和风扇继电器坏了 检查高 低压保护开关和过热保护器 高 低压保护开关和过热保护都 是为了当制冷系统发生故障的时候 保护压缩机和制冷系统不受损坏 它们都 和空调开关 风扇开关串联在一起 当系统工作压力太高 或者当环境温度太 低 制冷剂泄露完了 高低压力开关就会切断压缩机离合器的电路 检查时可 把被检查的开关短路 再接通制冷系统的开关 此时 若制冷系统开始工作 则说明此开关坏了 检查采暖系统 首先应该保证有足够的冷却液 拧开散热器盖 应能再 上液槽内看到冷却液 这时起动发动机并暖车后 不应看到冷却液溢出加液口 冷却液不干净或有铁锈 液色变黄 都应该将冷却液放掉 用化学清洗剂清洗 冷却系统 然后用清水清洗干净 再加上防冻冷却液 充满冷却系统 最后是 拨调温度控制按钮 这时 出风口的温度应该有变化 操纵机构应移动自如 如果温度不变 操纵吃力 则应修理 观察采暖传统是否漏水等 检查膨胀阀 膨胀阀的毛细管应牢固地夹紧和用绝缘布包裹在蒸发器出 口处 有的毛细管应正确插入制冷管路的插孔中 并用感温油纸包裹 检查观察孔 通过观察孔检查制冷工质的方法为 起动发动机 稳定在 1500 1700r min 制冷压缩机运行5分钟 擦干净观察孔的玻璃 把空调功能键 置于MAX 最大制冷 位置 吹风机 包括空调器和冷凝器风机 置于最高转 速 这时可从观察孔中看到如下几种情况 清晰 孔内没有气泡 也看不见液体流动 这种状态可能是系统内制冷剂 全部漏光 这时应立即关掉发动机 检查制冷系统制冷剂泄露的原因 若空调 系统的压缩机关掉电源后不工作 而其余部分继续工作 则超过45S以后 观察 孔内仍然清晰无气泡流过 就可以认为系统内的制冷剂量过多 必须把多余的 制冷剂排除 若暂停压缩机工作 空调系统其余部分仍然工作时 45S后在观察 孔上可以看到少许的气泡通过 则制冷剂适量 气泡 偶尔或者缓慢地看到少量气泡流过 此状态说明制冷剂量稍有不足 或者制冷系统的干燥剂已经饱和 制冷剂内有水分混入 当膨胀阀有结霜现象 并且从观察孔有时看到干燥剂变颜色 则系统制冷剂含有水分 应马上更换干 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 17 燥剂 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 18 并观察制冷剂有无变质 当膨胀阀没有结霜现象 则说明制冷剂量不足 应加 入适量的制冷剂 并检查有无泄漏的地方 油斑 观察孔的玻璃上有条纹状的油渍或黑油状泡沫 若进 排气口有明 显温度差 并且停止压缩机工作 空调其余部分仍在工作 孔内玻璃的油渍干 净 说明系统制冷剂量略少 而冷冻油量过多 此时应想办法从系统内释放一 些冷冻油 再加入适量的制冷剂 若进 排气口有明显温差 当压缩机停止工 作 空调其余部分仍在工作时 玻璃上留下的油渍是黑色或有其他杂物 则说 明系统内的冷冻油变质 必须清洗制冷系统 若压缩机进 排气阀门没有明显 的温差 空调器出口也没有冷气出来 说明制冷剂全部漏光 镜上的是润滑油 3 2 汽汽车车空空调调系系统统常常见见故障的分析与排除故障的分析与排除 1 系统不制冷 故障原因 制冷系统不制冷的原因主要有 压缩机驱动皮带过松或皮带断裂 制冷剂 严重泄漏 低压保护开关起作用 压缩机不能启动 压缩机轴承烧坏 检查与排除 遇此故障 应首先检查压缩机驱动皮带有无破损或老化 皮带张紧度是否 符合规定 如果皮带磨损严重或老化 应予更换 如果皮带完好 可用手指施 力 约 50N 按压皮带检查 其挠度应不于 10mm 如果挠度过大 可拆去几片 调整垫 重新张紧 并使其符合规定 接着 从外部查找系统有无泄漏之处 如果接头处出现泄漏 应将其旋紧 然后用歧管压力表检测系统压力 或用检 漏仪查找有无泄漏 经检查 如果高低压力表读数均为零 或用检漏仪检测出 有泄漏 表明系统管路破裂或易熔安全塞易熔合金已熔掉 应更换管路和易熔 安全塞 最后 用听诊器或长起子在压缩机轴承处听察有无异响 若有异响 表明压缩机轴承有故障 应换装新轴承 2 制冷不足 故障原因 打开空调后 系统产生冷气量不足的原因主要有 制冷剂不足 系统脏堵 冷凝器风机不转 冷凝器周围空气流通不畅 冷却不良 蒸发器风道被灰尘和 杂物堵塞 压缩机电磁离合器打滑 压缩机损坏 内部泄漏 外循环风门未关 车外热空气进入车内 检查与排除 遇此故障 应首先用歧管压力表检查系统压力 如果高压低于0 883Mpa 低压低于0 078Mpa 同时 从玻璃检测窗中发现有气泡 出风口出风不冷 表 明制冷剂不足或有严重泄漏 应予检查并补充制冷剂 检修后 使发动机以 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 19 2000r min的转速运转 直至气泡消失 用歧管压力表检查 低压侧压力应为 0 118Mpa 第三章 汽车空调系统的结构及其检修 20 0 216Mpa 高压侧压力应为1 274Mpa 1 596Mpa 接着 检查系统是否脏堵 系统脏堵 是指压缩机运转中产生的机械杂质 和制冷剂对系统内壁作用而脱落的杂质 将贮液干燥罐或膨胀阀堵住 使制冷 剂流动受阻 对此 可用歧管压力表检查 如果低压侧呈真空 高压侧压力很 低 同时 贮液干燥罐或膨胀阀前后管路上挂霜或有结冰现象 出风口出风不 冷 并且关机后再开机也没有多大变化 即说明系统脏堵 处理方法是 更换 贮液干燥或用酒精清洗膨胀阀 冷凝器风机不转 多半是由于滑动轴承缺油 轴承烧坏或电机绕组断路 短路所致 经检查 如果轴承缺油 可在电机后部滑动轴承含油毛毡的上端钻 一小孔 用油壶加注入几滴30号机械油进行润滑 如果滑动轴承烧坏 可将电 机后盖拆下 按规定要求 换装新轴承 如果电机绕组有断路或短路故障 应 分解电机进一步检修 或换装新风机 冷凝器周围空气流通不畅 冷却不良 可用歧管压力表进行检查 如果高 压侧压力较高 而且发动机冷却系散热器片和冷凝器散热片处积存灰尘 杂物 较多 应清除杂物和灰尘并用自来水冲冼干净 使其通风散热良好 蒸发器通风道被杂物和灰尘堵塞 可打开空调进行检查 如果出风口风量 很小 出风不冷 即表明蒸发器通风道被灰尘和杂物堵塞 应取出杂物 清除 灰尘 并用一块合适的铁丝网装在蒸发器进风侧 以防灰尘和杂物被大量吸入 压缩机电磁离合器打滑 可启动发动机 打开空调进行检查 如果电磁离 合器有异响或出现打滑现象 应拆下电磁离合器进行分解检查 若离合器压板 和皮带轮工作面磨损不严重 右在磨床上磨平 若磨损严重磨损变形 则应换 装新电磁离合器 压缩机损坏 内部泄漏 可用歧管压力表检查 如果低压侧压力过高 高 压侧压力过低 而且压缩机运转时有不正常的敲击声 压缩机体高低压侧温差 不大 表明压缩机存在阀片破碎 轴承损坏或密封垫破损等故障 应解体检修 或更换压缩机 外循环风门未关 使车内热空气进入车内 应查看真空电磁阀上的真空导 管是否破损或断裂 使外循环风门无法关闭 必要时 换装新真空导管 3 取暖系统不供暖或暖气不足 故障原因 打开空调后 选择取暖模式无暖气的主要原因有 空调器风机坏 热风管 道堵塞 冷却水管受阻 加热器的翅片变形而通风不畅 热水开关或真空马达 失效 检查与排除 发现取暖系统不供暖时 首先检查鼓风机是否运转 如果运转说明风机正 第三章 桑塔纳空调系统的常见故障与检修 23 常 不运转就要检查风机是否损坏或保险丝烧断 风机运转后如果风量不够 就说明风管受阻或加热器翅片变形使通风不畅 这时就要检查通风管路和加热 器 清理 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 24 杂质并检查有无漏风现象 如果风量足而没有热量就说明加热器里水量不足 就要检查冷却液是否充足 水管是否堵塞 热水开关是否损坏 并要是补充冷 却液 检修或更换热水开关 并用化学方法清除水垢 4 压缩机不能正常自动停转 故障原因 空调开机后 压缩机一直不停运转的主要原因有 低压 或低温 保护开 关损坏 高压压力开关坏 温控器失灵 电线短路 检查与排除 遇到这种现象首先要检查压缩机进气口的吸气压力和排气压力 如果吸气 压力低于起跳值就说明低压开关损坏 如果排气压力高于起跳值就说明高压开 关损坏 发现损坏可以直接更换压力继电气 接着检查温控器 切断温控器电 源 看温控器能否正常起跳 不能就要进行更换 最后检查电路是否短路 线 路有无破损现象 5 断断续续有冷气流出 故障原因 开空调后 制冷不连续 使而又冷风时而无的主要原因有 电气接线接触 不良 膨胀阀冰堵或脏堵 电磁离合器打滑 检查与排除 冷气断断续续 首先 检查电路开关 风机开关 风机电机是否有故障 其次 检查压缩机线圈和电磁阀是否开路或接地不良 连接是否松动 再次 检查压缩机连接装置是否松动 最后 检查蒸发器是否阻塞 3 3 汽汽车车空空调调系系统统主要部件的拆装主要部件的拆装检检修修 3 3 1 压缩压缩机的机的检检修修 汽车空调压缩机出现故障后 只有少数故障不用拆卸压缩机就可以在车上 维修 大部分故障都要把压缩机拆下来进行修理 1 电磁离合器的拆卸与修理 1 电磁离合器的拆卸 如图3 1所示 使用 Y 形夹具的三个定位销插入离合器盘上的三个孔 中 固定离合器的驱动盘 用套筒扳手拆下主轴上的六角锁紧螺母 拆下锁紧螺母后 用专用拉具拆下压板 并用卡簧钳拆下内卡簧 如图 3 2 所示 第三章 桑塔纳空调系统的常见故障与检修 25 图3 1 卸主轴六角螺母示意图 图3 2 拆卸内卡簧示意图 用拉拔工具拆卸离合器驱动盘 如图3 3所示 将压缩机皮带轮和轴承拔 出 图3 3 拆卸离合器驱动盘示意图 拆下键和垫片 垫片是用来调整驱动盘和摩擦板之间的间隙 安装 时用它来调整到规定的间隙值 用螺丝刀拆下电磁线圈 安装螺钉 卸下电磁线圈 2 电磁离合器的修理 检查电磁离合器从动盘的摩擦表面 看是否由于过热和打滑而引起 刮痕 是否有翘曲变形 若从动盘有刮痕损伤或变形 就要更换皮带轮总 成 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 26 另外 摩擦表面上的油污和脏物应用清洁剂洗净 检查电磁离合器轴承有无松动或损坏 损坏的轴承必须更换 可由 轴承取出爪从主轴承取出 并换上同规格的新轴承 用万用表检查电磁离合器有无短路和断路 若发生短路或断路现象 则需更换线圈 检查完的电磁离合器 按拆卸时的相反步骤装配 装好后检查离合器的 从动盘和主动盘以及皮带轮部件是否能自由转动 并检查从动盘和主动盘之间 的间隙 其间隙一般为0 3 0 6 mm 2 压缩机的拆卸 a 拆卸要求 拆卸时应严格按拆卸步骤进行 拆下的零件应分类摆放 必要时可以编 号 以免搞乱 拆卸零件时不要用力过猛 以免损伤零件 需要用锤砸时一定要小心 最好用木锤 不许用碎纱布擦洗零件 用冷冻机油和毛刷清洗卸下的零件 b 拆卸步骤 拆除压缩机电磁离合器的连接导线 排除制冷系统内的制冷剂 卸压缩机进 排气口的软管 同时立即封闭压缩机的进 排气口 以免 进入异物 拆下压缩机固定螺丝 取下压缩机 同时将压缩机固定在工作台上 用量杯装压缩机内的冷冻机油 测量出压缩机所使用的冷冻机油的 数量 同时观察已使用过的机油的品质 3 压缩机轴封的拆卸和修理 1 压缩机轴封的拆卸 拆下离合器总成 使用卡环钳 取下密封座卡环 如图3 4所示 使用密封圈拆卸工具 伸入到密封座的位置 然后让其锁紧密封座的内 周面 向外拉出密封座 用钩子取出密封件的 O 形密封圈 图3 4 拆卸密封卡环示意 第三章 桑塔纳空调系统的常见故障与检修 25 2 压缩机轴封的修理和安装 拆下的轴封不能再用 必须更换新的轴封 检查新的轴封摩擦表面是否 良好以及石墨环是否磨损 用清洁的冷冻润滑油清洗压缩机密封部位 涂抹 O 形密封圈和轴封 座 将 O 形密封圈装入密封沟槽内 并将其正确地压入安装孔中 安装卡环和油封盖 重新装上离合器 4 空调压缩机阀板和阀片的修理 汽车空调压缩机因要求小型化 结构紧凑 故多采用簧片阀 其厚度 只有0 16 0 30 mm 阀片发生变形后与阀板贴合面不严会造成制冷剂泄漏 使压缩机排气量减少 引起制冷量下降 阀片损坏后 与阀板不能很好地 贴合 将会引起压缩机不能压缩制冷剂气体 簧片阀还可能发生局部折断 使高 低压气体串通 制冷效果下降 以至不能制冷 目前 压缩机的阀 片一般常用的是瑞典的阀片钢和日本的PK 钢 压缩机阀片最容易发生破裂 炭化 凸凹不平或阀片热处理不好引起 的质量问题等 阀片的固定螺丝松动或断裂也可能使阀片损坏 阀片破损 必须更换新阀片 若阀片只有锈蚀和炭化而没有新的阀片可更换时 可研 磨抛光后再用 压缩机中的阀片磨损变形 一般是不能修复的 必须更换 新的 但阀板的表面可以研磨 研磨时将它固定在卡具上 在厚玻璃板上 用研磨膏进行研磨 手工研磨时用力要均匀 采用 8 形研磨 不要只在 一个方向或一个位置上研磨 必须不断地改变位置和方向 研磨平整后就 进行清洗 使阀板保持清洁平整 凡属积炭的阀板 只要采取上述的研磨 法除去积炭即可 检修完后 还应检查阀板的气密性 5 压缩机内部零部件的拆卸和修理 1 内